• Title/Summary/Keyword: 균열메카니즘

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Semi-Empirical Prediction of Crack Width of the Strengthened Bridge Deck with External Bonding Plastic (외부부착 보강된 교량 바닥판 균열폭의 반경험적인 예측)

  • 심종성;오홍섭
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.14 no.2
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    • pp.231-238
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    • 2002
  • Dry shrinkage md temperature change cause to develope concrete bridge decks on main girders have initial unidirectional cracks in longitudinal or transverse direction. As they receive traffic loads, the crack gradually propagate in different directions depending on the concrete dimension and reinforcement ratio. Since existing equations that predict crack width are mostly based on the one directional bond-slip theory, it is difficult to determine the actual crack width of a bridge deck with varying the spacing of rebar or strengthening material and to estimate the improvement rate in serviceability of the strengthened bridge deck. In this study, crack propagation mechanism is identified based on the test results and a new crack prediction equation is proposed for evaluation of serviceability. Although more accurate results are derived using the proposed equation, the extent of error is increased as the strain of the rebar or the strengthening material increases after the yielding of rebar Therefore, further research is required to better predict the crack width after the rebar yields under fatigue loading condition.

철근콘크리트 건물외벽의 수축균열의 실태와 그 대책

  • Lee, Lee-Hyeong
    • Journal of the Korea Construction Safety Engineering Association
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    • v.2 no.1 s.3
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    • pp.65-77
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    • 1992
  • 철근콘크리트 건물에 발생하는 균열은 그 원인이 크게 표1과 같이 콘크리트의 재료성질과 시공 그리고 외적요인과 하중으로 분류되고 있다. 그중 외벽에 발생하는 균열의 원인은 콘크리트 수축에 기인하는 것외에 다짐불량에 의한 코올드 조인트와 철근 부식 등에 의한 팽창균열 등 여러가지가 있다. 본고는 특히 중요한 수축균열에 한정하여 그 실태와 대책의 동향을 설명한다.「수축에 의해 발생하는 균열」의 원인은 콘크리트의 건조수축, 수화열에 의한 열수축 및 외기온의 변동에 의한 온도수축으로 대별될 수 있다. 실제의 건물 외벽균열은 이들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 따라서 본 고에서는 이러한 종류의 균열실태에 대해 조사사례와 연구보고를 소개함과 동시에 균열 메카니즘. 방지대책 등에 대해 이해를 돕기 위한 자료를 제공한다. 본고는 1992년 2월에 소유가 발표한 일본 콘크리트 공학의 "RC건물외벽의 수축균열의 실태와 그 대책"을 중심으로 요약한 내용이다.

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Flexual-Shear Cracking Mechanism in Slender Reinforced Concrete Bems (철근콘크리트보의 휨전단균열 발생 메카니즘에 대한 연구)

  • Kim, Woo
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.185-196
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    • 1998
  • 이 논문은 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 보에서 휨전단균열(Flexural-Shear Crack)이 원인을 규명하기 위해 모두 16개의 보를 실험한 결과를 기술한 것이다. 실험에 이용된 콘크리트보는 전단균열에 영향을 준다고 생각되는 몇 가지 요소를 인위적으로 소거 도는 고립되도록 특수하게 제작된 것이다. 이러한 특수보의 실험결과를 같은 재원을 갖는 보통의 정상보의 결과와 직접 비교하여서 그 차이를 분석함으로써 휨전단 균열의 발생원인을 규명하였다. 그 결과, 일반적인 콘크리트보에서의 휨전단균열 발생은 철근과 콘크리트의 경계면의 부착현상과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 발생된 휨전단균열의 안정성은 주철근을 따라 발생되는 수평균열의 크기에 직접적인 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 나타난 몇 가지 사실은 현재 사용중인 전단설계규준의 근본을 이루는 전단 위험단면개념과는 상반되는 것도 있었다. 실험에서 알아낸 사실을 근거로 전단파괴기구에 대한 새로운 가설을 제안하였다. 이 새 가설은 지금까지 잘 설명되지 않은 휨전단균열의 발생과 진행에 대한 원인 및 과정을 상당히 잘 설명해주고 있다고 생각된다.

An Experimental Study on Structural Characteristics of Reinforced Concrete Beams with the Perforative Opening (철근콘크리트 개방형 유공보의 구조적 특성에대한 실험적 연구)

  • 구해식
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.6
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    • pp.225-232
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    • 1997
  • 철근콘크리트 유공보에 있어서 기존 유공보의 연구는 유공위치를 보춤의 중앙에 위치하여 연구하였으나 철근코크리트 보의 역학적 특성활용과 시공상의 편의성을 위해 사각형 유공의 위치를 보춤 하단에 설치하여 개방형 유공보로 변형하였다. 본 연구에서는 사각형 유공보에 대한 유공크기의 세로길이를 보춤의 0.3배로 하고 가로길이를 세로길의의 1~3배로 변화시켜 보강 및 무보강 상태의 사각형 유공보와 이의 사각형 유공하부 콘크리트를 제외시킨 개방형 유공보에 있어서 총 10개의 시험체를 대상으로 하는 실험을 실시하여 시험체의 최대내력, 유공주위에서의 전단균열과 시험체의 휨인장균열, 주요위치의 변위조사, 주근 및 유공주위의 콘크리트와 보강철근의 변형도조사, 시험체의균열을 조사하여 상호변화를 비교.분석하였다. 이 연구결과로부터 개방형유공보의 유공주위 응력변형상태, 파괴메카니즘, 적절한 개방형 유공크기,설계시 고려사항을 제시하여 차후의 개방형 유공보의 계속적인 연구에 기여하고자 한다.

A Study on Fatigue Crack Propagation of Random Short Fiber SMC Composite (非規則性 短纖維强化 SMC複合材料의 疲勞龜裂 進展에 관한 硏究)

  • 김광수;김상태
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.87-95
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    • 1989
  • The fatigue crack propagation of random short fiber SMC composite material was investigated. In macroscopic viewpoint, SMC composite material was treated as isotropic material and was analyzed in terms of conventional fracture mechanics. Experiments were conducted on mode I and mixed respectively and various loading level was applied to each mode. Fatigue crack growth can be explained in three steps and most of fatigue life is consumed in initial crack growth. In this experiments, power law, i.e, da/dN=C(C.DELTA.K)$^{m}$ , between fatigue crack growth rate and stress intensity factor range, was valid and the value of the exponent m is about 10, which is much higher than that of other metals. Fracture mechanism was also investigated by SEM fractographic study.

Analysis on the Fracture Mechanisms of SFRC under Tension (강섬유보강 콘크리트의 인장파괴메카니즘에 대한 이론연구)

  • 김규선;이차돈;심종성;최기봉;박제선
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.5 no.2
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    • pp.141-150
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    • 1993
  • 콘크리트내에 짧은 길이를 갖고 임의의 방향으로 배향된 강섬유는 콘크리트가 인장응력을 받을 때 일반콘크리트에 비하여 인장강도와 연성을 증가시키며 이는 콘크리트모체내 강섬유의 균열억제메카니즘에 기인한다. 본연구에서는 기존의 각기다른 spacing 개념들에 의하여 SFRC의 인장강도를 예측하고 정확한도를 실험치와 비교하여 평가하였는데 시험체의 경계조건 및 타설시의 진동으로 인한 콘크리트내 강섬유의 재향성을 고려한 단위면적당 섬유수(N1)개념이 실행결과와 가장 좋은 상관관계를 나타내었다. 또한 SFRC의 강도후 영역에 대한 이론적인 해석이 고려되었으며 본 해석은 시험체의 경계조건, 진동효과, 콘크리트모체와 강섬유의 강섬유의 접촉면의 비선형부착특성 고려 및 특히 위험단면에서 매입길이가 다른 각 강섬유의 적합조건을 고려하였다.

Acoustic Emission during Crack Propagation Process of Rubber-Modified Epoxy Resin (고무변성 에폭시 수지의 균열진전과정과 음향방출 특성)

  • 이덕보;김현수;최낙삼;남기우;문창권
    • Composites Research
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    • v.16 no.4
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    • pp.44-50
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    • 2003
  • The damage zone around a crack tip occurring before the fracture is a significant domain. which affects the toughening mechanism of materials. In this study. the growth process of damage zone in the vicinity of crack tip for rubber-modified epoxy resin is investigated using an acoustic emission(AE) analysis. The weight fractions of rubber(CTBN 1300$\times$B) in rubber-modified epoxy resin are 5 wt% and 15 wt%. The fracture toughness($K_{IC}$) and the fracture energy($G_{IC}$) were measured using 3 point bending single-edge notched specimens. The damage zone and rubber particles distributed around the crack tip were observed by a polarized optical microscope and an atomic force microscope(AFM). The damage zone around crack tip of rubber-modified epoxy resin was formed at 13 % loading and developed until 57 % loading of the fracture load. The crack initiated at 57 % loading grew repeatedly in the stick-slip propagation behavior. Based on time-frequency analysis, it was confirmed that AE signals with frequency bands of 0.15~0.20 MHz and 0.20~0.30 MHz were generated from cavitation and stable/unstable cracking inside the damage zone.

A Study on Crack Control of Early-aged Reinforced Concrete Rahmen Bridge (초기재령 철근큰크리트 라멘교의 균열제어에 관한 연구)

  • Jung Hee-Hyo;Lee Sung-Yeol;Kim Woo-Jung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.1 s.71
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    • pp.15-25
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    • 2006
  • The researches on the early-aged concrete hydration process and the techniques for the early-aged concrete crack control mainly have been focused and developed on the massive concretes in both experimental and numerical studies. However, those researches for relatively thin members such as the upper slab of the reinforced concrete rahmen bridge have nearly been attempted. In this study, a designing technique for crack controlling in the thin members of the early-aged reinforced concrete rahmen bridges based on measured temperature history, strength revelation model and sinkage model is proposed. A method of calculating the reinforcing bar area for crack controlling is also proposed and it is found that the distributing bars under the design loads become the main reinforcing bars in the temperature stress analysis of the early-aged reinforced concrete rahmen bridges. It is shown that the proposed analysis technique is able to use the design of crack control for the early-aged reinforced concrete rahmen bridge.